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Capítulo 1
Crear vida DURANTE LA MAYOR PARTE DE NUESTRA HISTORIA todo lo que se aprendió sobre el cuerpo humano provino de observar bajo la piel y remover los diversos órganos, vasos y huesos. Como la mayoría de los especímenes disponibles para estas investigaciones invariable y comprensiblemente estaba muerta, las suposiciones respecto de los mecanismos incluso más básicos dependían en gran medida del mito y la imaginación. Y así permanecieron hasta hace unos cuatrocientos años, cuando se registraron descubrimientos que dieron pie a una revolución en la comprensión de los mecanismos corporales. Uno de estos grandes avances cambió literalmente la visión del mundo que tenía la gente.
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La invención del microscopio hizo posible observar objetos invisibles a simple vista. Entre esos “objetos” había pequeñas y completas unidades vivientes llamadas células. Desde los manzanos hasta las cebras, todos los seres vivos estamos hechos de células. Todos nosotros constamos de vastas cantidades de ellas; se calcula que pueden llegar a ser hasta cien billones. Aunque en una pequeña porción de un órgano corporal, tan delgada como el papel, en el microscopio sólo se ven unas cuantas. A las primeras personas en observar células les llamó la atención que todas estas estructuras tuviesen un límite externo, la membrana celular, alrededor de un citoplasma claro en el cual había un núcleo. Se pensó que el citoplasma era una gelatina sin mayor importancia, hasta la primera mitad del siglo XX, cuando entró en escena una nueva generación de microscopios. 12
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Lisosoma
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Núcleo Mitocondria
Aparato de Golgi
Retículo endoplásmico
El microscopio electrónico, con una potencia de amplificación mucho mayor que la de los microscopios de luz, reveló que, a diferencia de las sencillas celdas monásticas en las que se inspiró su designación, las células en realidad son pequeños mundos bulliciosos, repletos de estructuras diversas con funciones propias. La mayor de estas estructuras es el núcleo, que opera como biblioteca principal y supervisa todas las operaciones. La fabricación y el transporte son responsabilidades del retículo endoplásmico y el aparato de Golgi. La energía para el funcionamiento de las células proviene de un conjunto de plantas generadoras llamadas mitocondrias. Y los lisosomas, basureros celulares, se encargan del reciclamiento. Sin embargo, quedan algunas cosas que ni siquiera el microscopio de electrones logra ver, como los átomos, la materia prima que constituye las células.
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Cuán grande es lo pequeño? Todo, incluso el almuerzo de ayer, este libro, el monte Everest, el perro Manchas, hasta las lejanas galaxias, consta de átomos. Sólo se necesitan unos cinco billones de billones de ellos. Claro que son muy pequeños, pero para darnos una idea de cuánto, tomaremos una breve desviación. Manchas persigue pelotas de tenis en el parque Battery, en la orilla de Manhattan. Si esas pelotas fuesen átomos, una célula corporal común y corriente en la misma escala abarcaría hasta el Zoológico de Central Park, una distancia de ocho kilómetros.
Parque Battery
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Zoológico de Central Park Edificio Empire State
MANHATTAN
Nube de electrones
Sin embargo, a pesar de su tamaño, cada átomo es una entidad completa. Imaginemos una de esas pelotas de tenis sin su armazón de hule, sólo el vello. En el centro, y apenas visible, habría un pequeño y denso núcleo de partículas diminutas llamadas protones y neutrones. Como un zumbido en torno al núcleo —igual que los planetas en órbita alrededor del Sol— giran partículas aún más pequeñas, llamadas electrones. Es imposible ubicarlas con precisión debido a su constante movimiento, por lo que se les designa como nube de electrones, o, para nuestros fines, “vello”. Es la cantidad diversa de partículas en los átomos lo que distingue una clase de otra.
Núcleo
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PROTONES
CAPA EXTERNA CAPA INTERNA
Nร CLEO
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NEUTRONES
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Construcción de atomos Si se les deja a su suerte, la mayoría de las clases de átomos tendrán la misma cantidad de electrones y protones, y, en ocasiones, neutrones. Los protones tienen una carga eléctrica positiva (+), y los electrones, una carga negativa (-) de igual fuerza. Es la atracción entre las cargas positiva y negativa lo que mantiene unido al átomo. Los electrones giran en torno al núcleo en órbitas específicas llamadas capas. Cada capa sólo da cabida a una cantidad determinada de electrones, y, conforme se llenan, se forma una nueva. El átomo de oxígeno en construcción, que se ve en la siguiente página, tiene ocho electrones; de éstos, dos llenan la capa más cercana al núcleo y seis ocupan sus correspondientes lugares en la capa siguiente, para dejar libres dos lugares de dicha capa. Los átomos con más de 10 electrones necesitan una tercera capa, y así sucesivamente. Cuando la capa más lejana al núcleo de un átomo está completa, es decir, cuando ya no quedan más lugares por ocupar, se dice que ese átomo es estable. Sin embargo, esto no es lo más común. La mayoría de los átomos, como el del oxígeno, con sus dos espacios vacíos, se pasa la vida buscando ocupar dichos lugares, todo el tiempo. De las 24 clases de átomos necesarias, más o menos, 95% del cuerpo humano consta tan sólo de las siguientes cuatro:
TRONES
OXÍGENO
CARBONO
HIDRÓGENO
NITRÓGENO 19